Рисовую солому традиционно возвращают на поля, чтобы восстановить плодородие почвы. Однако новое исследование показывает, что эта практика может увеличивать накопление токсичных тяжёлых металлов в зерне.
Китайские учёные сравнили шесть способов обращения с соломой и их влияние на содержание в рисе мышьяка, кадмия, меди, никеля, свинца и цинка. Эксперименты проводили в теплицах, используя загрязнённую кадмием почву из провинции Цзянсу. Прямое запахивание необработанной соломы привело к противоречивым результатам: концентрация мышьяка в зёрнах выросла на 73,1%, тогда как содержание меди и свинца снизилось на 13,8% и 89,3% соответственно. Уровни кадмия, никеля и цинка при этом заметно не изменились.
Другие подходы, такие как корректировка кислотности почвы или сроков разложения соломы, не дали стабильных результатов. А изменение водного режима поля и вовсе оказалось рискованным – содержание кадмия в зерне выросло примерно в 30 раз, превысив китайские нормативы безопасности пищевых продуктов.
По мнению учёных, органические вещества из разлагающейся соломы связывают одни металлы, например медь и свинец, но одновременно меняют химические процессы в почве. Это может делать другие элементы, в частности мышьяк, более доступными для растений.
Наиболее безопасным и эффективным методом оказалось внесение в почву биоугля, произведённого из той же рисовой соломы. Его добавка в дозе около 0,3% не привела к росту концентрации ни одного из шести металлов в зерне. Напротив, содержание меди и свинца сократилось, а урожайность и общая биомасса растений оказались самыми высокими среди всех протестированных вариантов.
Биоуголь получают путём нагрева биомассы при ограниченном доступе кислорода, что делает его химически более стабильным, чем сырая солома. Переработка соломы в биоуголь также позволяет сократить загрязнение воздуха от её сжигания и выбросы парниковых газов на заливных полях.
Авторы исследования подчёркивают, что результаты тепличного эксперимента нельзя напрямую переносить на полевые условия. Требуются дальнейшие испытания на разных типах почв и с разными сортами риса, а также экономическая оценка всего производственного цикла.